數顯顯微硬度計是一種采用現代電子技術(shù)和計算機技術(shù)相結合的精密測量?jì)x器,專(zhuān)門(mén)用于測量材料微小區域的硬度。通常被應用于金屬學(xué)、材料科學(xué)、陶瓷、半導體等領(lǐng)域中,用于評估材料的微觀(guān)力學(xué)性能。核心原理是基于硬度的定義,即硬度是抵抗局部塑性變形的能力。在測試過(guò)程中,硬度計的壓頭(通常是金剛石制成的)以一定的負荷壓入測試材料表面,保持一定時(shí)間后卸載。通過(guò)顯微鏡觀(guān)察和測量留下的壓痕面積或深度,并根據應用的力計算出硬度值。

1.加載系統:負責施加并控制壓頭對樣品的壓力。
2.壓頭:通常是金剛石材質(zhì)的,有不同形狀如球形、維氏或克氏壓頭。
3.光學(xué)系統:包括顯微鏡,用于觀(guān)察和測量壓痕。
4.測量系統:包含數字顯示屏,直接顯示硬度值和其它相關(guān)測量信息。
5.控制系統:用于操作硬度計的所有功能,包括加載、卸載、聚焦等。
6.支架與工作臺:支撐樣品并使其可以精確移動(dòng)到適當的位置。
測量過(guò)程:
1.準備樣品:將樣品切割、磨平、拋光至適合硬度測試的表面光潔度。
2.安裝樣品:將處理好的樣品放在硬度計的工作臺上,并調整至合適的位置。
3.選擇壓頭:根據需要測試的材料和硬度范圍選擇合適的壓頭。
4.設置參數:設置加載力的大小、保載時(shí)間等參數。
5.進(jìn)行測試:?jiǎn)?dòng)硬度計進(jìn)行測試,壓頭自動(dòng)壓入樣品表面,并在達到設定的保載時(shí)間后自動(dòng)卸載。
6.讀取數據:通過(guò)顯微鏡觀(guān)察壓痕,并使用測量系統獲取壓痕尺寸數據。
7.計算硬度值:根據壓痕尺寸和所施加的力計算出硬度值,并顯示在數字屏幕上。
應用領(lǐng)域:
1.金屬材料的微觀(guān)結構分析。
2.陶瓷和玻璃等脆性材料的硬度測試。
3.薄膜和涂層的性能評估。
4.半導體材料的研究與檢測。
5.納米材料及微小零部件的硬度評價(jià)。
數顯顯微硬度計的優(yōu)勢:
1.高精度與高分辨率:能夠非常精確地測量小范圍內的硬度。
2.直觀(guān)的操作界面:數字化顯示使讀數更加直觀(guān)方便。
3.自動(dòng)化程度高:減少了人為誤差,提高了測試效率和重復性。
4.多功能性:可進(jìn)行多種不同的硬度測試,如維氏(Vickers)、克氏(Knoop)硬度等。